Поиск по сайту:
Главная страница » Каталог статей » Статьи о средствах измерений » Кузин А.Ю., Андрощук Ю.М.,"Технические системы и устройства с измерительными функциями: продолжаем обсуждать"

Технические системы и устройства с измерительными функциями: продолжаем обсуждать





 

Стенды для испытания двигателей внутреннего сгорания предназначены для испытания автомобильных двигателей и их модификаций на соответствие требованиям ГОСТ 14846-81 [5].

Рассмотрим стенды для испытания двигателей внутреннего сгорания (далее -стенды) на примере стенда AG 250 (регистрационный № 56283-14). При испытании двигателя проводится измерение крутящего момента силы, частоты вращения вала, температуры и давления.

Стенд скомпонован из серийно выпускаемых изделий с программным обеспечением на основе программного пакета фирмы Froude Hofmann. Он включает асинхронный электрический тормоз, создающий тормозной момент на испытываемом двигателе, тензодатчик, применяемый для измерения крутящего момента, и динамометрический комплект датчиков измерения температуры, давления и влажности.

При подаче на асинхронный электрический тормоз постоянного напряжения в корпусе через воздушный зазор с каждой стороны ротора возникает магнитное поле. Когда ротор вращается в этом магнитном поле, возникают вихревые токи, создавая эффект торможения между ротором и корпусом. Крутящий момент измеряется с помощью динамометрического элемента тензодатчика, встроенного в ограничительное соединение между корпусом и станиной динамометра.

Принцип измерения частоты вращения вала двигателя основан на преобразовании угла его поворота в последовательность электрических импульсов, создаваемых электромагнитным импульсным датчиком. Вместе с основной функцией (назначением) - проведение испытаний - стенд выполняет измерительные функции, имеющие соответствующие метрологические характеристики (измерение крутящего момента в диапазоне от 10 до 600 Н.м с погрешностью + 1%, измерение температуры и давления различных жидкостей и газов в различных диапазонах с нормированной погрешностью, измерение влажности воздуха в диапазоне от 10 до 9 % с погрешностью + 3%). Измерительная функция реализуется с помощью входящих в состав стенда датчиков, измерительных преобразователей и измерителя влажности и температуры. Стенд также включает: 7 термометров сопротивления серии 90 (модель 2305) фирмы JUMO GmbH (регистрационный № 38488-08), 5 преобразователей термоэлектрических серии 90 (модель 1221) фирмы JUMO GmbH (регистрационный № 14709-08), 8 преобразователей давления измерительных серии Р модификация PDCR 4000 фирмы GE Sensing (регистрационный № 40255-08) и измеритель влажности и температуры ИВТМ-7Н (регистрационный № 15500-07).

Схема реализации функций стенда AG 250 представлена на рис. 7.

Рис. 7. Схема реализации основной и измери-тельной функций стенда AG 250

Рис. 7. Схема реализации основной и измерительной функций стенда AG 250

Аппараты для испытания диэлектриков типов АИСТ, АИД-70Ц, с одной стороны, относятся к испытательному оборудованию, с другой - являются средствами измерений утвержденного типа (регистрационные номера соответственно 64708-16 и 38382-08).

Оценим данные аппараты с позиций возможности отнесения к ТСУИФ. Принципы построения и действия указанных аппаратов очень схожи, рассмотрим их на примере аппарата АИД-70Ц. Принцип его действия основан на преобразовании напряжения питающей сети с помощью повышающего высоковольтного трансформатора, установленного в первичной цепи, в высокое напряжение переменного тока, либо с помощью однополупериодного выпрямителя - в напряжение постоянного тока отрицательной полярности. Основная функция аппарата - проведение испытаний и диагностика силовых кабелей и твердых диэлектриков. Испытания изоляции силового кабеля или диэлектрика осуществляются путем приложения высокого напряжения определенного уровня к объекту испытания в течение определенного промежутка времени. При выполнении основной функции проводится измерение напряжения и силы постоянного или переменного тока, значения которых отражаются на информационной панели и поступают в систему управления. Измерительная функция реализуется делителем высокого напряжения, токовым измерительным шунтом, аналого-цифровым преобразователем с программным обеспечением и информационной панелью (при отражении измерительной информации), входящими в состав аппарата и не являющимися самостоятельными средствами измерений. Схема реализации функций аппарата АИД-70Ц приведена на рис. 8.

Рис. 8. Схема реализации основной и измерительной функций аппарата АИД-70Ц

Рис. 8. Схема реализации основной и измерительной функций аппарата АИД-70Ц

Комплектные распределительные устройства элегазовые (КРУЭ) - это еще один пример технических средств, широко применяемых в электроэнергетике, которые также обладают измерительными функциями. Что представляет из себя КРУЭ и можно ли его отнести к ТСУИФ? В отличие от предыдущих технических средств, КРУЭ никогда не рассматривались в качестве СИ. КРУЭ представляет собой распределительное устройство, включающее основное коммутационное и измерительное оборудование подстанции. В одном корпусе совмещены сборные шины, высоковольтные выключатели, разъединители с заземли-телями, измерительные трансформаторы тока и трансформаторы напряжения, а так-же ограничители перенапряжений. Все элементы КРУЭ заключены в металлические оболочки, заполненные элегазом (электротехнический газ, шестифтористая сера SF6), который не поддерживает горение, взрывобезопасен, имеет пробивное напряжение в 2—2,5 раза выше, чем у воздуха, азота и двуокиси углерода, обладает хорошей дугогасящей способностью за счёт активного поглощения свободных электронов (электроотрицательный газ). Из-за отличных изолирующих свойств элегаза, который служит в качестве изолирующей среды, достигается высокая степень компактности КРУЭ. Это позволяет экономить значительные полезные площади под установку, что является весьма важным фактором при ограниченных пространствах. Внешний вид КРУЭ показан на рис. 9.

Рис. 9. Внешний вид КРУЭ фирмы SIEMENS

Рис. 9. Внешний вид КРУЭ фирмы SIEMENS

Таким образом, рассматривая КРУЭ с позиций ТСУИФ, к его основной функции (назначению) следует отнести прием и распределение электрической энергии. Измерительная функция - измерение напряжения и тока с нормированной погрешностью, которая реализуется с помощью встроенных измерительных трансформаторов тока и напряжения. При этом измерительная функция направлена, как на реализацию основной функции (измеренные значения напряжений и токов используются для управления защитой), так и в виде самостоятельной функции (в цепях коммерческого учета электроэнергии). Конструктивные особенности КРУЭ при этом не позволяют рассматривать элементы, реализующие измерительную функцию, в виде конструктивно обособленных решений вне технического средства.

Подводя итоги рассмотренного в статье материала, можно сделать вывод о том, что практически все рассмотренные ТС, как и многие другие ТС, применяемые в различных отраслях, можно с позиций понятия Федерального закона [2] отнести к ТСУИФ. Остается закономерным вопрос, что тогда является определяющим для отнесения ТС к ТСУИФ. Ответ на него позволит выработать критерии по отнесению ТС к ТСУИФ и, при необходимости, подготовить соответствующие корректировки в приказ Минпромторга [6]. Как показал выборочный опрос, в настоящее время на этот счет нет единого мнения специалистов, и, чтобы найти наиболее оптимальное решение, требуется выработать сходное понимание у большинства представителей метрологического сообщества. Рассмотрение всех аспектов, связанных с ТСУИФ, мы продолжим на страницах журнала.

Понимая, что затронутая тема в предыдущей и настоящей статьях требует своего развития и дальнейшей реализации на практике, а также коллективного мнения и опыта метрологов, занимающихся внедрением законодательных норм в жизнь, хотелось бы в очередной раз обратиться с просьбой к читателям высказать любые замечания и предложения по статье, привести примеры, как подтверждающие, так и опровергающие ее положения. При этом предлагаем не ограничиваться только вопросами, затронутыми в статье, а изложить свое видение по проблеме ТСУИФ в целом. Будем очень признательны за любое участие в обсуждении темы ТСУИФ на страницах журнала. Совместно мы сможем выработать единое представление о ТСУИФ, что поможет в дальнейшем принять более правильные решения при подготовке проектов нормативно-правовых актов.

Литература

1. Кузин А.Ю., Андрощук Ю.М. Технические системы и устройства с измерительными функциями: увидим ли мы их реализацию на практике// Главный метролог. 2017. N° 4. С. 28-31.

2. Федеральный закон от 26 июня 2008 г. N° 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений».

3. Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. URL: htXpj/www. fundmetrology.ru.

4. Федеральный закон от 10 декабря 1995 г. N° 196-ФЗ «О безопасности дорожного движения».

5. ГОСТ 14846-81 «Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний».

6. Приказ Министерства промышленности и торговли РФ от 15 декабря 2015 г. № 4092 «Об утверждении Порядка отнесения технических средств к техническим системам и устройствам с измерительными функциями».

Вернуться Страница 2 из 2

Добавить комментарий


Главная страница » Каталог статей » Статьи о средствах измерений » Кузин А.Ю., Андрощук Ю.М.,"Технические системы и устройства с измерительными функциями: продолжаем обсуждать"